新型碳基電極的制備及在電分析中的應(yīng)用.pdf

1、一、納米碳纖維圓盤電極的制備及電化學(xué)性質(zhì)的研究 研究了一種新的簡單的制備納米碳纖維圓盤電極的方法。將直徑為微米級的碳纖維在0.01mol/L的氫氧化鈉溶液中經(jīng)電化學(xué)刻蝕后，用直流穩(wěn)壓電源陰極沉積電泳漆，經(jīng)加熱烘烤漆層固化，按需要可多次重復(fù)該操作至電極完全絕緣。然后將絕緣后的電極用環(huán)氧樹脂膠密封在塑料管中，膠干后，進行打磨拋光，直至在鐵氰化鉀的氯化鉀溶液中出現(xiàn)良好的“S”形極限穩(wěn)態(tài)伏安曲線。本方法只要將碳纖維絕緣于電泳漆中，無需使

2、碳纖維在烘烤過程中收縮露出尖端。所以無需精確控制電泳漆絕緣膜在電極上的沉積速度和膜厚度，同時也克服了傳統(tǒng)電泳漆固化時易留下小針孔的缺陷。制備的納米碳纖維圓盤電極半徑從十幾到幾百納米。電化學(xué)研究表明這些電極有較好的可逆性、良好的電極邊緣的密封性和絕緣性，電極的殘余電流及充電電容較小。通過與無支持電解質(zhì)的鐵氰化鉀溶液對比，驗證了該超微電極適合于高阻抗的，無支持電解質(zhì)體系。 二、鳥嘌呤在納米碳纖維圓盤電極上的電化學(xué)響應(yīng) 首次研

3、究了鳥嘌呤在納米碳纖維圓盤電極上的響應(yīng)。鳥嘌呤在納米碳纖維圓盤電極上0.87V左右(vs.SCE)有一個靈敏的氧化峰；與裸玻碳電極、微米級碳纖維圓盤電極相比，納米碳纖維圓盤電極背景電流小，對鳥嘌呤有較大的電催化作用，從而建立了一種直接測定鳥嘌呤的電分析方法。在pH=5.0的磷酸鹽溶液中，氧化峰電流Ip與鳥嘌呤濃度c在2.1×10-6mol·L-1～1.7×10-4mol·L-1之間有很好的線性關(guān)系，檢出限為5.0×10-8mol·L-1

4、。而且電極具有良好的選擇性，大多數(shù)常見陰陽離子、葡萄糖、硫脲、多巴胺和抗壞血酸等都不會對測定有干擾。 三、納米碳纖維圓盤電極伏安法測定水樣中的鎘 首次報道了一種用納米碳纖維圓盤電極快速測定水樣中的鎘的電分析方法。研究了不同支持電解質(zhì)、不同pH值的底液、富集電位、富集時間等對測定的影響，優(yōu)化了各種實驗條件，從而建立了一種直接測定Cd2+的電分析方法。在pH=5的磷酸鹽溶液中，Cd2+的濃度在1.2×10-7mol·L-1～

5、1.4×10-5mol·L-1和2.9×10-5mol·L-1～2.8×10-3mol·L-1的兩個濃度范圍內(nèi)，與氧化峰電流呈良好的分段線性關(guān)系，檢測限達4.0×10-8mol/L。該方法具有檢測快速、成本低廉、操作簡便、靈敏度高、線性范圍寬、檢測限低等特點。 四、MnO2-GOx的碳糊電極直接電位法測定葡萄糖 研制了一種具有良好靈敏度、線性范圍和檢測限的新型葡萄糖生物傳感器(二氧化錳—酶修飾碳糊電極)。首先分別研究了不

6、同pH值的磷酸鹽底液、不同粘合劑、二氧化錳修飾含量、溫度等對二氧化錳修飾碳糊電極測定H2O2的影響。在此基礎(chǔ)之上，又研究了不同種類及不同pH值的底液、溫度等對二氧化錳—酶修飾碳糊電極測定葡萄糖的影響。然后用二氧化錳—酶修飾碳糊電極在優(yōu)化條件(35℃，在pH=7的磷酸緩沖底液中)下，直接電位法測定了葡萄糖；具有三個數(shù)量級的線性范圍(2.0×10-5mol/L～5.2×10-3mol/L)，靈敏度：36.12～34.62mV/pGlucos

7、e，檢測限：3.3×10-6mol/L。而且電極具有良好的選擇性、穩(wěn)定性和重復(fù)性，大多數(shù)常見陰陽離子、甘露醇、丙三醇和脲不會對測定有干擾。 五、MnO2修飾的碳糊電極直接電位法測定抗壞血酸 研究了一種以二氧化錳修飾碳糊電極直接電位法測定抗壞血酸的方法，具有良好的靈敏度、線性范圍和檢測限。在實驗過程中分別研究了不同pH值的底液、不同粘合劑、二氧化錳修飾含量、溫度等實驗條件對測定AA的影響。在此基礎(chǔ)之上，用二氧化錳修飾碳糊電